动态描述逻辑动作间关系的Petri网分析方法研究

针对动态描述逻辑动作理论在描述和分析多个动作间关系(尤其并发关系)时能力的不足,提出对多个动态描述逻辑动作间关系描述和分析的Petri网方法.首先讨论了动态描述逻辑动作的等价Petri网描述,进一步通过对动作描述的推理和各个动作的Petri网共享合成操作,得到多个动态描述逻辑动作的Petri网系统.在此基础上,应用Petri网的相关理论与方法,如可达图分析方法,研究了多个动态描述逻辑动作间关系的分析与判定方法,对动态描述逻辑动作理论的描述和分析能力进行了必要的扩充.

网上证券交易系统的时序Petri网描述及验证

基于时序Petri网对我国现行网上静态和动态证券交易系统进行了模拟、形式描述及功能正确性验证.应用时序逻辑推理规则,从形式上严格证明了证券交易系统需求规范及其时序Petri网模型动态行为的一致性.结果表明,时序Petri网能够清楚而简单地描述事件间的因果关系和时序关系以及并发系统中某些与时间有关的重要性质,如最终性和公平性.因此,时序Petri网可作为并发系统形式化描述和分析的有力工具.

OWL-S服务操作语义的Petri网描述新方法

提出对基于OWL-S描述的语义Web服务操作语义的Petri网描述新方法。选择动态描述逻辑的动作理论作为语义Web服务描述的逻辑基础,一个OWL-S原子进程可以作为一个动态描述逻辑动作进行描述,实现了对OWL-S原子进程的动态执行和相关执行条件静态逻辑推理的有机结合,进一步通过将Petri网与动态描述逻辑的动作理论结合,得到OWL-S进程(尤其复合进程)操作语义的Petri网描述,为组合语义Web服务的自动组合和动态性质分析提供了更为有效的逻辑依据和方法。

同步Petri网的仿真及硬件实现

基于现有的EDA技术,针对同步Petri网和硬件描述语言的关联性,提出了用VHDL语言对同步Petri网进行描述并实现。首先使用同步Petri网对控制器进行建模,然后使用VHDL语言对同步Petri网控制模型进行描述,最终在EDA软件Max+PlusII中进行编译、仿真和适配,并下载到FP-GA中,通过实验开发系统GW48-CK进行硬件实现并测试。仿真波形及硬件测试表明了该方法的正确性与有效性,这对于基于同步Petri网的控制器设计具有重要意义。

动态描述逻辑动作系统的Petri网自动生成方法

动态描述逻辑的动作理论对动作的静态描述和动态执行提供了良好的基础和方法。作为对动态描述逻辑的扩充,可以利用Petri网对多个动态描述逻辑动作间的关系进行很好的描述和分析。具体讨论了动态描述逻辑动作系统对应的Petri网模型自动生成问题,利用领域本体对动态描述逻辑动作的条件进行本体定义,通过本体推理,得到不同动作间的条件定义中的相同或等价元素,进一步,自动构造得到动作系统的Petri网的PNML+OWL描述。

基于动态描述逻辑的语义Web服务匹配研究

动态描述逻辑(dynamic description logic,DDL)是描述逻辑(description logic,DL)的一种动态扩展,它支持语义Web环境下对动作的描述和推理.提出了一种基于动态描述逻辑的语义Web服务描述与服务匹配方法:将服务需求方的目标服务以及服务发布方的原子服务用动态描述逻辑的动作进行描述,解决了语义Web服务的一致的形式化表述问题;将目标服务和原子服务的匹配问题归结为动态描述逻辑的公式可满足性判定问题,利用动态描述逻辑对动作的推理功能,发现与目标服务相匹配的原子服务组合.动态描述逻辑的公式可满足性问题是可判定的,解决了利用一阶谓词逻辑进行逻辑推理时的不可判定性.

动态描述逻辑的Tableau判定算法

动态描述逻辑在描述逻辑的基础上引入了动态维,用于描述和推理动态领域的知识,但目前缺少有效的判定算法作为支撑.文中以描述逻辑ALCO的动态扩展为例,构建出动态描述逻辑D-ALCO.以D-ALCO的构建过程为基础,将ALCO的Tableau算法、命题动态逻辑的Tableau算法以及对可能模型途径的处理有机地结合起来,给出了D-ALCO的Tableau判定算法,证明了算法的可终止性、可靠性和完备性.应用该算法,可以在采用开世界假设的情况下对D-ALCO中公式的可满足性进行判定.对于D-ALCQO、D-ALCQIO等具有更强描述能力的动态描述逻辑,可以对该算法扩展后得到相应的Tableau判定算法.

一类扩展的动态描述逻辑

作为描述逻辑的扩展,动态描述逻辑为语义Web服务的建模和推理提供了一种有效途径.在将语义Web服务建模为动作之后,动态描述逻辑从动作执行结果的角度提供了丰富的推理机制,但对于动作的执行过程却不能加以处理.借鉴Pratt关于命题动态逻辑的相关研究,一方面,对动态描述逻辑中动作的语义重新进行定义,将每个动作解释为由关于可能世界的序列组成的集合;另一方面,在动态描述逻辑中引入动作过程断言,用来对动作的执行过程加以刻画.在此基础上提出一类扩展的动态描述逻辑EDDL(X),其中的X表示从ALC(attributive language with complements)到SHOIN(D)等具有不同描述能力的描述逻辑.以X为描述逻辑ALCQO(attributive language with complements,qualified number restrictions and nominals)的情况为例,给出了EDDL(ALCQO)的表判定算法,并证明了算法的可终止性、可靠性和完备性.EDDL(X)可以从动作执行过程和动作执行结果两个方面对动作进行全面的刻画和推理,为语义Web服务的建模和推理提供了进一步的逻辑支持.

面向服务的企业应用集成系统描述与验证

在对当前面向服务体系架构(service-oriented architecture,简称SOA)研究的基础上,给出了一个以企业服务总线(enterprise service bus,简称ESB)为中心的面向服务软件体系架构参考模型(SOA reference model,简称SOARM),是集Petri网和时序逻辑于一体的形式化SOA分析、验证和确认方法.基于以客户为中心的面向服务架构设计理念,即根据用户提出系统规范/需求,服务提供者提供服务或组合服务来满足服务消费者,服务接口和ESB作为实现面向服务架构的关键部分.虚拟计算环境下,服务语义的一致性验证是十分必要的,SOARM采用新的模式:通过Petri网为服务的行为建模,时序逻辑来描述服务语义一致性约束,综合运用分而治之的精炼检测思想和SOA模型检测合成方法,通过对这些子服务性质的检验来验证整个系统的规范.用商业银行综合前置系统说明了如何使用这种方法来实现面向服务的设计.

基于动态描述逻辑的语义Web服务组合

应用合适的形式系统对语义Web服务建模是实现语义Web服务自动组合的前提;形式系统的表达能力和计算性能决定了语义Web服务组合的准确度和求解效率.动态描述逻辑DDL(X)将动态逻辑、描述逻辑以及构建在描述逻辑之上的动作理论有机地结合,为语义Web服务的建模提供了新的工具.提出了一种基于DDL(X)的语义Web服务自动组合方法.首先,在将OWL-S表示的语义Web服务建模为动作的基础上,将语义Web服务组合问题建模为基于DDL(X)的规划问题,其中规划问题的规划解可以由DDL(X)中的任一动作构成,从而可以支持OWL-S中不含有Split和Split+Join的各种Web服务组合方案.针对建模后得到的任一规划问题,给出了用来判断是否存在规划解的判定算法,证明了算法的可终止性、可靠性和完备性.最后,当规划解存在时,可以根据判定过程将其解析出来.文中的方法充分发挥了DDL(X)在表达能力和计算性能等方面的优势,为语义Web服务自动组合提供了一套有效的理论工具.

可判定的时序动态描述逻辑

动态描述逻辑DDL(dynamic description logic)提供了一种基于描述逻辑的动作理论,适用于语义Web环境下对动态领域知识的刻画和推理.为了将分支时序逻辑的刻画能力引入到动态描述逻辑中,将时间的进展体现为原子动作的执行,从而将时序维与动态维统一起来.在此基础上,从描述逻辑ALCQIO出发构建了一个时序动态描述逻辑TDALCQIO,给出了TDALCQIO的Tableau判定算法,并证明了算法的可终止性和正确性.TDALCQIO不仅兼容了构建在描述逻辑ALCQIO基础上的动态描述逻辑的刻画和推理能力,而且还可从可达性、安全性等角度对整个动态领域的时序特征进行刻画和推理,从而为语义Web环境下对动态领域知识的刻画和推理提供了进一步的逻辑支持.

描述逻辑的动态时序扩展

在一些基于本体的动态应用中,需要描述组合动作和变化域的时间特性。为了对这类应用建模,通过整合动态时序逻辑和描述逻辑,提出一类描述逻辑扩展。分析了该类扩展的基本形式DLTLALC的语法和语义,并提出一种可终止的tableau算法判别DLTLALC公式可满足性。利用该类扩展,可以表达组合动作执行过程中域变化的时间特性,该类扩展为语义Web服务等动态应用建模和推理提供了一条有效途径。

基于动态描述逻辑的UML状态图形式化方法

统一建模语言(UML)状态图包括静态语义和动态语义。针对该特点,提出基于动态描述逻辑的UML状态图形式化方法,介绍动态描述逻辑DDL_SHOIN(D)的语法和语义,设计UML状态图的DDL_SHOIN(D)形式化方法,研究状态图动作推理问题。给出状态图状态可达性和动作包含关系的定义,并证明其正确性。

基于动态描述逻辑DDL的动作理论

基于一阶谓词逻辑或高阶逻辑的动作理论与采用命题语言的动作理论之间存在一个关于描述和推理能力的鸿沟;作为描述逻辑的动态扩展,动态描述逻辑DDL为基于描述逻辑的动作刻画和推理提供了一种途径。系统地研究了基于DDL的动作表示和推理问题。首先,在应用描述逻辑对静态领域知识进行刻画的基础上,引入带参数的原子动作定义式和带参数的复杂动作定义式,刻画出关于动作的知识;这两部分知识与关于具体状态的知识一起构成基于DDL的知识表示系统。接下来,针对该系统中刻画的各种知识,对相关推理问题进行了严格定义,给出了相应的推理机制和算法。最后探讨了基于DDL的动作理论在智能主体建模中的应用。基于DDL的动作理论既具有较强的知识表示能力,又提供了丰富的推理服务,适用于语义Web环境下对动作的刻画和推理。

基于逻辑的行动理论综述

行动理论是人工智能中重要的研究课题,是当前成为研究热点的智能主体和语义Web服务的理论基础。对行动理论的研究现状进行了总结。首先从采用的逻辑语言的角度将行动理论分为3类:基于谓词逻辑的行动理论、采用命题语言的行动理论、以及基于描述逻辑的行动理论;分别以情景演算、基于命题动态逻辑的行动理论和动态描述逻辑为例,对每种类型的行动理论进行了介绍,阐述了各类行动理论的特点。接下来对目前行动理论中存在的问题进行了分析,在此基础上提出了行动理论研究目前面临的若干挑战和机遇。

动态描述逻辑研究综述

动态描述逻辑提供了一种基于描述逻辑的动作理论,适应于语义web环境下对动态领域知识的刻画和推理,是目前语义web服务技术的重要研究内容.本文归纳分析了语义web服务中的各类动作理论,重点讨论了动态描述逻辑的基本理论、扩展方法和改进方向及其当前主要的应用领域,最后对动态描述逻辑的研究前景进行了探讨.

基于动态时序描述逻辑的动作理论

动态时序描述逻辑(DLTLDL)是一类描述逻辑的动态时序扩展。提出一种基于DLTLALCIO的动态域建模方法,利用该方法可构造出刻画动态域知识的DLTLALCIO理论,并解决动作推理中的框架问题和分支问题。动作推理问题,如动作可执行性和投影问题等,可归结为关于DLTLALCIO理论的推理问题,并最终归结为DLTLALCIO的公式可满足性问题。DLTLALCIO公式可表达动作和时间约束,相对于其他基于描述逻辑的动作形式,基于DLTLALCIO的动作形式在需要执行复杂查询,尤其是含时间或动作的查询的应用场合具有更好的适用性。

P/T系统的VHDL描述及实现

利用超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)描述P/T系统,在EDA软件平台MAX+plusII上,对Petri网模型的VHDL描述进行编译、仿真、适配,将结果下载到可编程逻辑器件中,通过实验开发系统GW48-CK进行硬件测试。给出一个P/T系统实例——服务系统的描述及实现。仿真波形及硬件测试结果证明了该方法的正确性。

UML状态图形式化方法的分析与比较

UML缺乏精确的语义,难以对其所表示的系统进行形式化分析和一致性检验。为了使UML能够更精确地对系统模型进行描述,学者们提出了一些形式化的方法。论文对比分析了用Petri网、时序逻辑XYE/E和动态描述逻辑形式化UML状态图的方法,指出了它们各自的优缺点以及应用领域。

面向服务业的通用业务知识模型与逻辑表示

现有的知识管理方法多种多样,但是不存在统一的解决方法。在服务业中,借鉴都柏林核心的思想,建立一种普适的结构模型,采用分层的思想,对服务业知识进行建模。为了更清楚地表述模型,引入动态描述逻辑(DDL)的方法描述模型,对模型中的动作及模型的状态进行表示,使知识更利于计算机严格地操作。